Исторические корни принципов классической физики

Свойственные классической физике идеализации, о которых мы говорили выше, отнюдь не являются произвольными. Напротив, они совершенно естественно возникли в результате развития естествознания прошлых веков. В самом деле, еще в XIX веке не было способов изучать непосредственно поведение отдельных атомов, и самый факт существования атомов-обосновывался путем косвенных умозаключений. Физика непосредственно имела дело с телами гораздо более крупного масштаба, по отношению к которым воздействие, связанное с измерением, играло совершенно ничтожную роль; в тех редких случаях, когда оно было заметным, его можно было учесть и внести на него поправки. При таком положении вещей казалось само собою разумеющимся представление об абсолютном характере физических процессов; это казалось настолько ясным, что даже не формулировалось особо. Лишь позднейшее развитие физики показало, что абсолютизация физических процессов не есть логическая необходимость, а представляет допущение, которое может и не оправдываться,

Аналогичный. характер имеет и молчаливо принимаемое в классической физике допущение о возможности неограниченной детализации физического процесса в смысле всестороннего и подробного его описания. Такая возможность, по крайней мере в принципе, не вызывала сомнений.

Наконец, возникновение и распространение на всю физику

лапласовского механического детерминизма также становится понятным в историческом аспекте. Здесь несомненно влияние колоссальных успехов механики, в частности небесной механики, в XVIII и XIX столетиях. Эти успехи отодвинули на второй план идеи и точки зрения, находившие применение в других областях науки, например в науках о живых организмах и о человеке (биология, социология, история), где допущение однозначной детерминированности событий явно непригодно.

Развитие электродинамики в конце XIX века не поколебало господствовавших в физике позиций однозначного детерминизма. Важным результатом этого развития явилось то, что электромагнитное поле стало рассматриваться как самостоятельная физическая реальность, наряду с материальными телами, на которые оно действует. Считая поле и тела единой физической системой, физика пришла к соответствующему обобщению понятия состояния системы. Поскольку это обобщение удовлетворяло условию, что состояние системы в последующие моменты времени однозначно определяется ее начальным состоянием, позиции однозначного детерминизма были сохранены.

Представление о том, что явления должны описываться по отношению к определенной системе отсчета, было с полной ясностью формулировано еще Галилеем. Это представление уже содержит в себе элементы относительности к средствам наблюдения. Такая относительность учитывается здесь постольку, поскольку речь идет о движении регистрирующего прибора как целого, т. е. поскольку можно заменить понятие “средство наблюдения” понятием “система отсчета”.

Тщательный анализ явления распространения света и световых сигналов, сделанный на основе представления об относительности к системе отсчета, привел Эйнштейна в 1905 г. к его теории относительности. В этой теории, которую, впрочем, правильнее было бы называть “хроногеометрией” или теорией пространства и времени, содержится много новых понятий, но основные принципы классической физики, о которых мы говорили выше, ею не затрагиваются.

Таким образом, вековое развитие физики, включая XIX век, привело к тому, что абсолютный характер физических процессов, возможность их неограниченной детализации и их однозначная детерминированность стали считаться основами физической науки. Эти принципы обычно не формулировались явно, но фактически они настолько укоренились в сознании ученых, что как бы признавались априорными основами науки и научной философии. Лишь открытие квантовой механики заставило критически проанализировать их. При этом обнаружилось, что к проблеме описания квантовых явлений они неприменимы. Тогда стало ясно, что указанные принципы отражают лишь определенный этап развития науки, но не являются априорными, раз навсегда установленными предпосылками описания явлений природы.